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ec系列plc在供暖供热设备中的应用
日期:2015-10-27 11:25:28人气:  标签:常州plc培训机构 常州plc培训班 常州plc培训学校 常州plc培训点 常州plc培训中心
ec系列plc在供暖供热设备中的应用

1引言
现在小型供热供暖设备一般分为烧煤、燃油和电加热等几种。我们使用嵌入式plc,为武汉鑫天节能科技设备厂做了一个电加热控制系统,该系统已经在湖南长沙某个桑拿房里投入使用。本文以此项目为例,介绍嵌入式plc在小型供热供暖设备中的应用。
2设备控制主要技术要求和参数
本控制系统在的控制对象包括三个30kw的电加热单元和一个搅拌电机。系统对三个加热区和电机的开启顺序和时间有严格的要求。其工艺是:开启时三个加热区在搅拌电机运行一分钟后依次投入(三者之间有一定的时间间隔保证对电网扰动较少),停机时则依次停三个加热区的电源,当搅拌电机继续运行一分钟后停机,再停总电源;另外在控制过程中对系统的温度控制是通过温控仪实现二位式控制(把温控仪上、下限传到plc输入点)。水温控制精度目前取决于温控仪(现在完全可以通过混合plc做到)。
3控制系统配置
3.1控制器的选择
根据以上要求,从成本、性能和用户工艺保密考虑,选有开关量的嵌入式plc(easy—m1208r)即可很好地满足其工艺要求。
3.2输入输出口定义
1、 启动:x01
2、 停止: x02
3、温度上限: x03
4、温度下限: x04
5、流量开关a: x11
6、流量开关b: x12
7、流量开关c: x13
8、总电源: y1
9、搅拌电机:y2
10、加热区a输出: y3
11、加热区b输出: y4
12、加热区c输出: y5
说明:流量开关是用来判别各区管道中是否有水,避免加热器干烧
3.3 软件实现说明
工程软件是在三菱的plc编程环境下结合工艺要求,用步进阶梯指令编程,如下示:



4系统特点
4.1该控制系统具有通用性强,开发成本低廉;既满足用户的需要又简单适用,避免了常规继电器系统的繁杂和维护的麻烦,在不大量增加成本的前提下大幅简化系统结构。
4.2网络功能
4.2.1科威公司easy系列嵌入式plc选用canbus作为现场组网总线,凡按该标准开发的can网络从站设备均可连入easy为主站的can网络,从而拥有can网络带给的增值服务,如利用平台节点进行梯形图编程,将产品信息送到人机界面等。
4.2.2混合型plc的另一通信网络是rs485网络,其物理接口是串口1,在串口1上,运行模式下加载了三菱fx2n计算机链接格式1协议的子集,即只对数据寄存器d进行读写操作,但嵌入式plc既可为该协议的主站,也可作为该协议的从站.rs485网络通信速度规定为9600 bps,但主从站的设置,通信报文数及报文长度的设定,报文发送频率控制等网络通信控制,由梯形图完成。
5、结束语
为了满足不同用户的需求,plc本身预留有rs232和can的总线接口,可以为将来的系统升级和网络互连提供便利条件;另外,如果选用科威公司带模拟量的混合型plc+字符屏,可以实现将温度信号直接输入plc,让plc直接实现温度控制,而字符屏则做为人机交互界面,可以实现不同系统中不同参数的设置,如控制温度、加热区之间的间隔时间、搅拌电机的运行时间、甚至于系统的智能运行如控制加热区在电价高峰和平价运行时间的比例。所以,系统的相关开发和运用还有很广阔的空间。
插拔式接线端子由两部分插拔连接而成,一部分将线压紧,然后插到另一部分,这部分在焊接到pcb板上。此接底部机械原理,此防振动设计确保了产品长期的气密连接和成品的使用可靠性。
接线端子就是用于实现电气连接,和接线柱都是接线用的,没有什么严格的区别,只是接线端子通常用在配电箱里面比较方便接线,承受的功率一般较小(2-15).
插座两端可加装配耳,装配耳在很大程度上可以保护接片并且可以防止接片排列位置不佳,同时这种插座设计可以保证插座可以正确的插进母体。插座也可以有装配扣位和锁定扣位。装配扣位可以起到更加稳固地固定到pcb板上,锁定扣位可以在安装完成后锁定母体和插座。
插拔式接线端子系列采用易于操作的可插拔连接与牢固通用的螺钉方式相结合,是各种零件连接了起来.
各种各样的插座设计可以搭配不同母体的插入方法,比如说:水平、垂直或倾斜向印刷电路板等。既可以选择公制线规也可以选择标准线规。
接线端子的塑料绝缘材料和导电部件直接关系到端子的质量,它们分别决定了端子的绝缘性能和导电性能。任何一个接线端子失效都将导致整个系统工程的失败。这方面国内外发生的惨痛教训是十分深刻的。
预防是目的,分析是基础。从某种意义上讲,预防失效比分析失效更重要。它对保证接线端子的质量和可靠性具有更现实的意义.
接线端子从使用角度讲,应该达到的功能是:接触部位该导通的地方必须导通,接触可靠。绝缘部位不该导通的地方必须绝缘可靠。接线端子常见的致命故障形式有以下三种:
1. 接触不良
接线端子内部的金属导体是端子的核心零件,它将来自外部电线或电缆的电压,电流或信号传递到与其相配的连接器对应的接触件上。故接触件必须具备优良的结构,稳定可靠的接触保持力和良好的导电性能。由于接触件结构设计不合理,材料选用错误,模具不稳定,加工尺寸超差,表面粗糙,热处理电镀等表面处理工艺不合理,组装不当,贮存使用环境恶劣和操作使用不当,都会在接触件的接触部位和配合部位造成接触不良。
2. 绝缘不良
绝缘体的作用是使接触件保持正确的位置排列,并使接触件与接触件之间,接触件与壳体之间相互绝缘。故绝缘件必须具备优良的电气性能,机械性能和工艺成型性能。特别是随着高密度,小型化接线端子的广泛使用,绝缘体的有效壁厚越来越薄。这对绝缘材料,注塑模具精度和成型工艺等提出了更苛严的要求。由于绝缘体表面或内部存在金属多余物,表面尘埃,焊剂等污染受潮,有机材料析出物及有害气体吸附膜与表面水膜融合形成离子性导电通道,吸潮,长霉,绝缘材料老化等原因,都会造成短路,漏电,击穿,绝缘电阻低等绝缘不良现象。
3. 固定不良
绝缘体不仅起绝缘作用,通常也为伸出的接触件提供精确的对中和保护,同时还具有安装定位,锁紧固定在设备上的功能。固定不良,轻者影响接触可靠造成瞬间断电,严重的就是产品解体。解体是指接线端子在插合状态下,由于材料,设计,工艺等原因导致结构不可靠造成的插头与插座之间,插针与插孔之间的不正常分离,将造成控制系统电能传输和信号控制中断的严重后果。由于设计不可靠,选材错误,成型工艺选择不当,热处理,模具,装配,熔接等工艺质量差,装配不到位等都会造成固定不良。
此外,由于镀层起皮,腐蚀,碰伤,塑壳飞边,破裂,接触件加工粗糙,变形等原因造成的外观不良,由于定位锁紧配合尺寸超差,加工质量一致性差,总分离力过大等原因造成的互换不良,也是常见病,多发病。这几种故障一般都能在检验及使用过程中及时发现剔除。
预防失效的可靠性筛选检验
为确保接线端子的质量和可靠性,预防上述致命故障的发生,建议按照产品的技术条件,研究制定相应的筛选技术要求,开展以下有针对性的预防失效的可靠性检验。
1. 预防接触不良
1) 导通检测
目前,一般接线端子生产厂家产品验收试验无此项目,而用户装机后一般均需要进行导通检测。因此建议生产厂家对一些重点型号的产品应该增加100%的逐点导通检测。
2) 瞬断检测
有些接线端子是在动态振动环境下使用的。实验证明仅用检验静态接触电阻是否合格,并不能保证动态环境下使用接触可靠。因为,往往接触电阻合格的连接器在进行振动,冲击等模拟环境试验时仍出现瞬间断电现象,故对一些高可靠性要求的接线端子,最好能100%对其进行动态振动试验考核其接触可靠性。
3) 单孔分离力检测
单孔分离力是指插合状态的接触件由静止变为运动的分离力,用来表征插针和插孔正在接触。实验表明:单孔分离力过小,在受振动、冲击载荷时有可能造成信号瞬断。用测单孔分离力的方法检查接触可靠性比测接触电阻有效。检查发现单孔分离力超差的插孔,测量接触电阻往往仍合格。为此,生产厂除要研制开发新一代的柔性插合接触稳定可靠的接触件外,不应对用于重点型号采用自动插拔力试验机多点齐测,应对成品进行100%的逐点单孔分离力检查,防止因个别插孔松驰造成信号瞬断。
2. 预防绝缘不良
1)绝缘材料检查
原材料质量优劣对绝缘体的绝缘性能影响很大。因此对于原材料厂家的选择格外重要,不可一味的降低成本而丧失了材料质量.应选择信誉好的大厂材料.且对每批材料来料要仔细核对检查批号,材质证明等重要信息.做好材料使用的追溯性资料.
2)绝缘体绝缘电阻检查
目前,有部分生产厂工艺规定装配成成品后再检测电性能,结果由于绝缘体本身绝缘电阻不合格,只得整批成品报废。合理的工艺应是在绝缘体零件状态就100%进行工艺筛选,确保电性能合格。
3. 预防固定不良
1)互换性检查
互换性检查是一种动态检查。它要求同一系列相配的插头和插座都能进行相互插配连接,从中发现是否有由于绝缘体、接触件等零件尺寸超差,缺装零件或装配不到位等原因造成无法插合、定位和锁紧,甚至在受旋转力的作用下造成解体。互换性检查的另一作用是通过螺纹、卡口等插拔连接能及时发现是否有产生影响绝缘性能的金属多余物。故对一些重要用途的接线端子应100%进行该项目检查,以避免出现这类重大的致命失效事故。
2)耐力矩检查
耐力矩检查是一种考核接线端子结构可靠性十分有效的检查方法。如美军标mil-l-39012标准规定.根据标准应该每批都抽测样品进行耐力矩检查,及时发现问题.
3)压接导线的通测
在电装时经常发现个别芯压接导线送不到位,或送到位后锁不住,接触不可靠。分析原因是个别安装孔螺牙处有毛刺或脏污卡死。特别是使用厂已电装到一个插头座的最后几个安装孔,发现该疵病后只得将已安装好的其它孔压接导线一一卸出,重新更换插头座。此外,由于导线线径与压接孔径选择配合不当,或由于压接工艺操作失误,还会造成压接端不牢的事故。为此,生产厂在成品出厂前要对交货的插头(座)的样品所有安装孔进行通测,即用装卸工具将压接有插针或插孔的导线摸拟送到位,检查能否锁住。根据产品技术条件规定,对逐根压接导线进行拉脱力的检查。
没有可靠的接线端子,就没有可靠的系统工程。失效与可靠是相对应又相互联系的一个矛盾体的两个方面。通过接线端子可靠性筛选发现各种失效模式和失效机理,可引出大量经验教训和排除各种隐患,为改进设计、工艺、检验和使用提供科学依据,它也是修订和制订接线端子技术条件的重要依据。寻找预防失效的措施,实现由失效变为可靠的转化,是失效分析的最终目的。
接线端子做为连接器的一种,是电气行业中的一个重要组件,起着不可替代、不可忽视的作用,因工程技术人员在检修时首先也是从接口检查,也就是端子入手,因此接线端子的设计尤为重要。
产品的设计是集于:产品标准、材料、结构、电镀、认证、模具、及制造工艺的一种综合性设计,端子也不例外。
(一)产品标准起着总的指导思想,几乎所有的考虑都以它为依据,我们端子设计标准首先以ul和csa为准,不过在有些电气参数方面也可以以其他标准为依据,如高低温试验。
(二)材料的选择直接影响到整个产品的性能,是设计的关键,以塑胶材料为例:如果是以ul94,v-0的阻燃为设计依据就要认真审核各家材料物性表的技术参数是否能满足产品的标准,如冲击耐电压和耐老化试验是否能过,在五金材料方面主要是tp的压片材料选择尤其重要,因为此压片既要满足一定的导电率(电流)又要有一定的弹性,在选择材料方面给我们的工程师带来了困难,而恰恰在此方面正是连接器厂商在弹性元器件所追求的趋势,许多生产五金材料的厂家正在这方面努力,导电率直接影响到温升和接触电阻,弹性的好坏与材料的化学元素、弹性模量、硬度、抗拉强度有关,弹性模量选择用材料力学的第四强度理论公式进行计算。材料的导电率越大接触电阻就越小温升就越低,插拔力与接触电阻成二次曲线的关系,接触电阻主要分:压缩电阻、膜层电阻、体积电阻(导体本身的电阻)。其中膜层电阻占总电阻的70~80%,也是影响连接器寿命的主要因素,应给予充分重视,就以端子镀金和镀银来比,虽然银的导电率比金要高,但是其化学稳定性没有金好,所引起的膜层电阻远远大于镀金,所以搞清以上之间的关系对于我们选择材料就有指导意义,是产品设计的前提条件。
(三)产品结构的设计也是至关重要的,这完全是经验方面的东西,无捷径可走,在这方面各个系列各有特点,如:螺钉防掉、拼接的产品前后呈弧形,长位数变形等,壁厚不均匀造成的缩水变形等,螺钉的防掉目前有以下几种:三条筋防掉、箍口防掉,颈口防掉,冲压防掉,因受技术工艺的影响目前颈口防掉采用不多,而大多数采用颈口防掉,以上结构的实现是以塑胶材为pa66为前提条件,在这里需要对颈口防掉进行说明,以螺钉为m3为例,m3的螺钉实际外径是φ2.90mm,所以外壳颈口的尺寸应设计在:φ2.5~φ2.6,外壳颈口的厚度应在0.4~0.5mm,且螺钉头部下应有一段小于外壳颈口的光杆,这样才能保证螺钉可以顺利旋进螺纹里面,在生产工艺也应该做相应的调整,下面就对我公司各系列产品在结构方面出现的问题做一个统计和解决的方案。
1、拼接产品组合成长位数的变形问题,产生的主要原因也是因结构不合理导致两拼接隼在前后上下左右受力不平衡,所示在结构设计时要考虑其拼接隼的受力和变形方向。
2、螺钉防掉的问题,在这方面我建议尽量用颈口防掉,因为它与箍口防掉相比避免了螺钉光杆和箍口处公差精度所带来的烦恼。而且结构可靠公差容易控制。
3、螺钉及带螺纹钢件在电镀后盐雾试验的问题,因按现在公司螺纹电镀的标准(镀层是受到限制,但多大的螺纹对应镀层厚度现目前我认为还有待进一步确定),解决此问题在电镀工艺正常的情况下有两种方法,选择正确的封孔剂和采用镀层分多次电镀,这两种方法都是要覆盖螺钉产生的用肉眼所看不到的孔隙。采用镀层分多次电镀成本较高,所以建议用第一种方法,而此方法的关键是在于封孔剂配方的研究。
4、插拔力的问题,此方面所涉及到的内容较多,它与材料、电镀、结构和所应用的行业都有关系,是连接器行业一项重要的机械性能要求,插拔式端子更是如此,材料的选择就插拔力而言受导电率(电流)和接触电阻及温升的限制。在这里就不再做详细的说明了,电镀主要是受镀层的种类和是否预镀的影响,
一般而言,在相同材料和结构下预镀后压片要比先冲压再电镀的压片在插拔力方面要稳定,因为在后电镀工艺过程中无形之中是对五金材料做了硬化处理,而在先冲压就正好消除了这种现象。结构方面主要考虑是压片与引针的接触,引针与压片的接触大都是线接触,这就造成在配合时出现在插的一瞬间突然很大,而后又突然变小,给客户在使用的过程中有极不稳定的感觉,影响其寿命,如果把压片与引针的接触在结构方面改成面接触,那么就既解决了插拔力的问题又减小了接触电阻和温升。
(四)产品的应用:主要应用在照明,通讯,安防等行业。而插拔式端子的应用行业是最为主泛的,如变频,防暴,数控面板,门禁控制器,传感器,plc,仪器仪表,电源,伺服驱动,以上这些应用行业对插拔式端子的共同的要求是:插拔力要平稳,接触电阻要小,要能满足一定的寿命和疲劳度,所以对五金弹片材料的要求较高。这就要求产品设计师对结构和选材具有一定的经验。对于栅栏式端子主要应用在:电源,继电器(特别是双层端子),变频器,电梯行业(较少),空调。
此系列端子的要求是在压线时对螺钉的扭力要求较高,螺钉退到最高位的距离要大于最大压线范围,对于长位数的端子不能有翘曲变形,
螺钉的抗腐蚀性要求较高。
(五):随着我国3c认证制的开始,国家对电器产品的安全,电磁兼容的要求提出了更高的要求,与之相关的标准有:gb16836-2003《量度继电器保护装置安全设计的一般要求》、gb/t14598.3-1993《电气继电器的绝缘试验》、jb/t 9568-2000《电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件》、国际标准iec60255-27(cd:2002)《量度继电器和保护装置的产品安全要求》、其中gb16836-2003涉及到的安全项目主要包括:机械结构、外壳防护、绝缘配合、发热、着火试验、防触电、安全标志及安全说明书。
1、机械结构安全要求端子在化学方面和结构材料方面及带电的运动部件要保证人身安全,如外壳的棱角,五金方面的毛刺,及各零部件的连接强度,甚至在运动等条件下产品的稳定性,以上都是电力行业中机械结构对端子的要求。
2、外壳的防护要求主要是jb/t 9568-2000对防护等级的规定,它主要分两种,一种是固体异物的防护等级,一种是水对设备和产品造成的危害。
3、绝缘配合要求主要是根据所用材料、工作电压及环境污染等级,来合选取电气间隙和爬电距离、从而保护工作人员和产品工作的安全,同时也使产品在过电压不会发生绝缘损坏。
4、漏电起痕指数的要求,产品在使用过程中因固体绝缘材料表面在电场和电解液的作用下,形成导电通路,从而使外壳绝缘材料的绝缘性能下降,影响产品的安全。如果在相同绝缘电压等级条件下,漏电起痕指数高时,产品的爬电距离可以减小,如果我司产品进入电力行业请研发在这方面充分重视。
5、热塑性材料在工作中对变形要求,它主要对端子在工作中产生的温升和接触电阻,它引起的高温使外壳变形变软,从而使电短路,造成严重事故,所以对端子的载流部件材料的选择显的很重要。
6、防触电要求,在结构方面操作元件不应带电,与内部连接的端子不应是可以触及到的,这方面主要是对螺钉扭力可靠性的要求,应防止与可触及的端子的螺钉,导线意外松动而短路。如接地端子的要求:ⅰ类安全产品的接地电阻不应大于0.5ω。
(六)模具方面,至少在连接器行业几乎所有重要的零部件都是通过模具来实现在,效率高,精度好,维护方便,端子主面主要以塑胶模和五金连续模为主,塑胶模方面:主要在于设计,首先对产品分模面的选择是很重要的,他决定模具自身结构的设计,还有侧抽芯(多的可以是四面)进胶口及方向的设计,模具次却系统也是一个很重要的一项,至于有些结构的设计会受塑胶料类型的影响,绝缘外壳结构的均匀对模具的影响,前模和后模上的镶件要避免对插现象,做为产品设计工程师如果只考虑产品的功能和标准方面会导致模具的正常生产和外观现象,要兼顾模具制造加工工艺,另外是注塑机的成形工艺,这方面的影响也是很重要的:注塑温度、成形时间,锁模力、注塑速度等。
(七)其他制造工艺,端子所用到其他的零件的制造工艺还有:仪表、铸造、热处理等。对以上工艺不光只是了解,更重要的是要积累经验,及时总结,循序渐进。所以在研发方面大大提升产品项目工程师素质和加大项目工程师负责管理制是实现完成产品开发的关键。
以上只是从设计角度谈了一下本人的一些经验,如有误,请斧正!
一、电气图定义
用电气图形符号、带注释的围框或简化外形表示电气系统或设备中组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图。广义地说表明两个或两个以上变量之间关系的曲线,用以说明系统、成套装置或设备中各组成部分的相互关系或连接关系,或者用以提供工作参数的表格、文字等,也属于电气图之列。
二、电气图分类
1、系统图或框图:用符号或带注释的框,概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。
2、电路图:用图形符号并按工作顺序排列,详细表示电路、设备或成套装置的全部组成和连接关系,而不考虑其实际位置的一种简图。目的是便于详细理解作用原理、分析和计算电路特性。
3、功能图:表示理论的或理想的电路而不涉及实现方法的一种图,其用途是提供绘制电路图或其他有关图的依据。
4、逻辑图:主要用二进制逻辑(与、或、异或等)单元图形符号绘制的一种简图,其中只表示功能而不涉及实现方法的逻辑图叫纯逻辑图。
5、功能表图:表示控制系统的作用和状态的一种图。
6、等效电路图:表示理论的或理想的元件(如r、l、c)及其连接关系的一种功能图。
7、程序图:详细表示程序单元和程序片及其互连关系的一种简图。
8、设备元件表:把成套装置、设备和装置中各组成部分和相应数据列成的表格其用途表示各组成部分的名称、型号、规格和数量等。
9、端子功能图:表示功能单元全部外接端子,并用功能图、表图或文字表示其内部功能的一种简图。
10、接线图或接线表:表示成套装置、设备或装置的连接关系,用以进行接线和检查的一种简图或表格。
⑴单元接线图或单元接线表:表示成套装置或设备中一个结构单元内的连接关系的一种接线图或接线表。(结构单元指在各种情况下可独立运行的组件或某种组合体)
⑵互连接线图或互连接线表:表示成套装置或设备的不同单元之间连接关系的一种接图或接线表。(线缆接线图或接线表)
⑶端子接线图或端子接线表:表示成套装置或设备的端子,以及接在端子上的外部接线(必要时包括内部接线)的一种接线图或接线表。
⑷电费配置图或电费配置表:提供电缆两端位置,必要时还包括电费功能、特性和路径等信息的一种接线图或接线表。
11、数据单:对特定项目给出详细信息的资料。
12、简图或位置图:表示成套装置、设备或装置中各个项目的位置的一种简图或一咱图叫位置图。指用图形符号绘制的图,用来表示一个区域或一个建筑物内成套电气装置中的元件位置和连接布线。
三、电气图的特点
1、电气图的作用:阐述电的工作原理,描述产品的构成和功能,提供装接和使用信息的重要工具和手段。
2、简图是电气图的主要表达方式,是用图形符号、带注释的围框或简化外形表示系统或设备中各组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图。
3、元件和连接线是电气图的主要表达内容
⑴一个电路通常由电源、开关设备、用电设备和连接线四个部分组成,如果将电源设备、开关设备和用电设备看成元件,则电路由元件与连接线组成,或者说各种元件按照一定的次序用连接线起来就构成一个电路。
⑵元件和连接线的表示方法
①元件用于电路图中时有集中表示法、分开表示法、半集中表示法。
②元件用于布局图中时有位置布局法和功能布局法。
③连接线用于电路图中时有单线表示法和多线表示法。
④连接线用于接线图及其他图中时有连续线表示法和中断线表示法。
4、图形符号、文字符号(或项目代号)是电气图的主要组成部分。一个电气系统或一种电气装置同各种元器件组成,在主要以简图形式表达的电气图中,无论是表示构成,表示功能,还是表示电气接线等等,通常用简单的图形符号表示。
5、对能量流、信息流、逻辑流、功能流的不同描述构成了电气图的多样性。一个电气系统中,各种电气设备和装置之间,从不同角度、不同侧面存在着不同的关系。
⑴能量流——电能的流向和传递。
⑵信息流——信号的流向和传递。
⑶逻辑流——相互间的逻辑关系。
⑷功能流——相互间的功能关系。
四、电气图用图形符号
1、图形符号的含义:用于图样或其他文件以表示一个设备或概念的图形、标记或字符。或图形符号是通过书写、绘制、印刷或其他方法产生的可视图形,是一种以简明易懂的方式来传递一种信息,表示一个实物或概念,并可提供有关条件、相关性及动作信息的工业语言。
2、图形符号由一般符号、符号要素、限定符号等组成。
⑴、一般符号:表示一类产品或此类产品牲的一种通常很简单的符号。
⑵、符号要素:它具有确定意义的简单图形,必须同其他图形组合以构成一个设备或概念的完整符号。
⑶、限定符号:用以提供附加信息的一种加在其他符号上的符号。它一般不能单独使用,但一般符号有时也可用作限定符号。
限定符号的类型:
①、电流和电压的种类:如交、直流电,交流电中频率的范围,直流电正、负极,中性线、中性线等。
②、可变性:可变性分为内在的和非内在的。
内在的可变性指可变量决定于器件自身的性质,如压敏电阻的阻值随电压而变化。
非内在的可变性指可变量由外部器件控制的,如滑线电阻器的阻值是借外部手段来调节的。
③、力和运动的方向:用实心箭头符号表示力和运动的方向。
④、流动方向:用开口箭头符号表示能量、信号的流动方向。
⑤、特性量的动作相关性:它是指设备、元件与速写值或正常值等相比较的动作特性,通常的限定符号是>、<、=、≈等。
⑥、材料的类型:可用化学元素符号或图形作为限定符号。
⑦、效应或相关性:指热效应、电磁效应、磁致伸缩效应、磁场效应、延时和延迟性等。分别采用不同的附加符号加在元器件一般符号上,表示被加符号的功能和特性。限定符号的应用使得图形符号更具有多样性。
⑷、方框符号:表示元件、设备等的组合及其功能,既不给出元件、设备的细节,也不考虑所有连接的一种简单图形符号。
3、图形符号的分类
⑴、导线和连接器件:各种导线、接线端子和导线的连接、连接器件、电缆附件等。
⑵、无源元件:包括电阻器、电容器、电感器等。
⑶半导体管和电子管:包括二极管、三极管、晶闸管、电子管、辐射探测器等。
⑷电能的发生和转换:包括绕组、发电机、电动机、变压器、变流器等。
⑸开关、控制和保护装置:包括触点(触头)、开关、开关装置、控制装置、电动机起动器、继电器、熔断器、间隙、避雷器等。
⑹测量仪表、灯和信号器件:包括指示积算和记录仪表、热电偶、遥测装置、电钟、传感器、灯、喇叭和铃等。
⑺电信交换和外围设备:包括交换系统、选择器、电话机、电报和数据处理设备、传真机、换能器、记录和播放等。
⑻电信传输:包括通信电路、天线、无线电台及各种电信传输设备。
⑼电力、照明和电信布置:包括发电站、变电站、网络、音响和电视的电缆配电系统、开关、插座引出线、电灯引出线、安装符号等。适用于电力、照明和电信系统和平面图。
⑽二进制逻辑单元:包括组合和时序单元、运算器单元、延时单元、双稳、单稳和非稳单元、位移寄存器、计数器和贮存器等。
⑾模拟单元:包括函数器、坐标转换器、电子开关等。
4、常用图形符号应用的说明
⑴、所有的图形符号,均由按无电压、无外力作用的正常状态示出。
⑵、在图形符号中,某些设备元件有多个图形符号,有优选形、其他形,形式1、形式2等。选用符号的遵循原则:尽可能采用优选形;在满足需要的前提下,尽量采用最简单的形式;在同一图号的图中使用同一种形式。
⑶、符号的大小和图线的宽度一般不影响符号的含义,在有些情况下,为了强调某些方面或者为了便于补充信息,或者为了区别不同的用途,允许采用不同大小的符号和不同宽度的图线。
⑷、为了保持图面的清晰,避免导线弯折或交叉,在不致引起误解的情况下,可以将符号旋转或成镜象放置,但此时图形符号的文字标注和指示方向不得倒置。
⑸、图形符号一般都画有引线,但在绝大多数情况下引线位置仅用作示例,在不改变符号含义的原则下,引线可取不同的方向。如引线符号的位置影响到符号的含义,则不能随意改变,否则引起岐义。
⑹、在gb4728中比较完整地列出丑了符号要素、限定符号和一般符号,但组合符号是有限的。若某些特定装置或概念的图形符号在标准中未列出,允许通过已规定的一般符号,限定符号和符号要素适当组合,派生出新的符号。
⑺、符号绘制:电气图用图形符号是按网格绘制出来的,但网格未随符号示出。
五、电气设备用图形符号
1、电气设备用图形符号是完全区别于电气图用图形符号的另一类符号。主要适用于各种类型的电气设备或电气设备部件上,使得操作人员其用途和操作方法,也可用于安装或移动电气设备的场合,诸如禁止、警告、规定或限制等就注意的事项。
2、电气设备用图形符号的用途:识别、限定、说明、命令、警告、指示。
3、设备用图形符号须按一定比例绘制。含义明确,图形简单、清晰、易于理解、易于辩认和识别。
六、电气技术中的文字符号
1、电气技术中的文字符号分基本文字符号和辅助文字符号。基本文字符号分单字母符号和双字母符号。
2、单字母符号:用拉丁字母将各种电气设备、装置和元器件划分为23大类,每大类用一个专用单字母符号表示。如r为电阻器,q为电力电路的开关器件类等。
3、双字母符号:表示种类的单字母与另一字母组成,其组合型式以单字母符号在前,另一个字母在后的次序列出。双字母符号中的另一个字母通常选用该类设备、装置和元器件的英文名词的首位字母,或常用缩略语,或约定俗成的习惯用字母。
4、辅助文字符号:表示电气设备、装置和元器件以及线路的功能、状态和牲的,通常也是由英文单词的前一两个字母构成。它一般放在基本文字符号后边,构成组合文字符号。
5、补充文字符号的原则:
⑴、在不违背前面所述原则的基础上,可采用国际标准中规定的电气技术文字符号。
⑵、在优先采取规定的单字母符号,双字母符号和辅助文字符号的前提下,可补充有关的双字母符号和辅助文字符号。
⑶、文字符号应按有关电气名词术语国家标准或专业标准中规定的英文术语缩写而成。同一设备若有几种名称时,应选用其中一个名称。当设备名称、功能、状态或特征为一个英文单词时,一般采用该单词的第一位字母构成文字符号,需要时也可用 前两位字母,或前两个音节的首位字母,或采用常用缩略语或约定俗成的习惯用法构成;当设备名称、功能、状态或牲为二个或三个英文单词时,一般采用该二个或三个音讯的第一位字母,或采用常用缩略语或约定俗成的习惯用法构成文字符号。
⑷、因i、o易同于1和0混淆,因此,不允许单独作为文字符号使用。
七、电气技术中的项目代号
1、项目代号:用以识别图、表图、表格中和设备上的项目种类,并提供项目的层次关系、实际位置等信息的一种特定的代码。
2、通达项目代号可以将不同的图或其他技术文件上的项目(软件)与实际设备中的该项目(硬件)一一对应和联系在一起。
3、项目代号由拉丁字母、阿拉伯数字、特定的前缀符号,按照一定规则组合而成的代码。一个完整的项目代号含有四个代号段:
高层代号段,其前缀符号为“=”;
种类代号段,前缀符号为“-”;
位置代号段,其前缀符号为“+”;
端子代号段,其前缀符号为“:”。
4、种类代号:用以识别项目种类的代号。有如下三种表示方法
⑴、由字母代码和数字组成。
- k 2
种类代号段的前缀符号+项目种类的字母代码+同一项目种类的序号
- k 2 m
前缀符号+种类的字母代码+同一项目种类的序号+项目的功能字母代码
⑵、用顺序数字(1、2、3、……)表示图中的各个项目,同时将这些顺序数字和它所代表的项目排列于图中或另外的说明中,如-1、-2、-3……
⑶、对不同种类的项目采用不同组别的数字编号。如对电流继电器用11、12、13……。
如用分开表示法表示的继电器,可在数字后加“.”
5、高层代号是指系统或设备中任何较高层次(对给予代号的项目而言)项目的代号。如s2系统中的开关q3,表示为=s2-q3,其中=s2为高层代号。
6、位置代号指项目在组件、设备、系统或建筑物中的实际位置的代号。位置代号由自行规定的拉丁字母或数字组成。在使用位置代号时,就给出表示该项目位置的示意图。如+204 +a +4可写为+204a4,意思为a列柜装在204室第4机柜。
7、端子代号通常不与前三段组合在一起,只与种类代号组合。可采用数字或大写字母,-s4:a表示控制开关s4的a号端子,一xt:7表示端子板xt的7号端子。
8、项目代号的应用:
= 高层代号段 - 种类代号段 (空隔)+ 位置代号段
其中高层代号段对于种类代号段是功能隶属关系,位置代号段对于种类代号段来说是位置信息。
如=a1-k1+c8s1m4表示a1装置中的继电器k1,位置在c8区间s1列控制柜m4柜中;
=a1p2-q4k2+c1s3m6表示a1装置p2系统中的q4开关中的继电器k2,位置在c1区间s3列操作柜m6柜中。
八、电气图的一般规则
1、电气图面的构成:边框线、图框线、标题栏、会签栏组成。
2、幅面及尺寸:边框线围成的图面啊图纸的幅面。
⑴、幅面尺寸分五类:a0-a4见表1
a0-a2号图纸一般不得加长。
a3、a4号图纸可根据需要,沿短边加长。
⑵、选择幅面尺寸的基本前提:保证幅面布局紧凑、清晰和使用方便。
⑶、幅面选择考虑因素:①、所设计对象的规模和复杂程度。
②、由简图种类所确定的资料的详细程度。
③、尽量选用较小幅面。
④、便于图纸的装订和管理。
⑤、复印和缩微的要求。
⑥、计算机辅助设计的要求。
3、标题栏是用以确定图样名称、图号、张次、更改和有关人员签名等内容的栏目,相当于图样的“铭牌”。
标题栏的位置一般在图纸的右下方或下方。标题栏中的文字方向为看图方向,会签栏是供各相关专业的设计人员会审图样时签名和标注日期用。
4、图样编号由图号和检索号两部分组成。
5、图幅的区分:在图的边框处,竖边方向用大写拉丁字母,横边方向用阿拉伯数字,编号的顺序从标题栏相对的左上角开始,分区数就是偶数。区的代号为字母+数字。
如在相同图号第34张a6区内,标记为34/a6;
图号3219的单张图f3区内,标记为:图3219/f3;
图号为4752的第28张图g8区内,标记为图4752/28/g8;
在=s2系统单张图c2区内标记为=s2/c2;
在=sp系统第31张图e7区内,标记为=sp1/e7
加长号图幅尺寸
标题栏
图样编号——图号和检索号
字体
九、图线、字体及其他
1、图线:粗实线、细实线、波浪线、双折线、虚线、细点划线、粗点划线、双点划线,代号依次为a、b、c、d、f、g、j、k。
2、字体:如上图
3、箭头和指引线
开口箭头:用于电气能量、电气信号的传递方向(能量流、信息流流向)
实心箭头:用于可变性、力或运动方向,以及指引线方向。
指引线:指示注释的对象,应为细实线。
指引线末端加注标记:指向轮廓线内,用一黑点;指向轮廓线上,用一实心箭头;指向电气连接线上加一短划线。
4、围框:当需要在图上显示出图的某一部分,如功能单元、结构单元、项目组时,可用点划线围框表示。如在图上含有安装在别处而功能与本图相关的部分,这部分可加双点划线。
5、比例:图面上图形尺寸与实物尺寸的比值。通常采用的缩小比例系列:1:10、1:20、1:50、1:100、1:200、1:500。
6、尺寸注法
尺寸由尺寸线、尺寸界线、尺寸起止箭头(或45°短划线)、尺寸数字四个要素组成。
⑴、尺寸注法的基本规则
①、物件的真实大小应以图样上的尺寸数字为依据,与图形大小及绘图的准确度无关。
②、图样中的尺寸数字,如没有明确说明,一律以mm为单位。
③、图样中所标注的尺寸,为该图样所示机件的最后完工尺寸。
④、物件的每一尺寸,一般只标注一次,并应标注在反映该结构最清晰的图形上。
⑵、尺寸注法
①、线性尺寸(长度、宽度、厚度)的尺寸数字一般注写在尺寸线的上方,也可注写在尺寸线的中断处。
②、角度数字一律写成水平方向,注写在尺寸线的中断处,也可采用引出注写的方式。
③、在没有足够的位置画箭头或注写数字时也可移出标注。
④、一些特定尺寸必须标注符号,如直径符号φ、半径符号r、球符号s、球直径符号sφ、球半径符号sr,厚度符号δ、用参考尺寸用( )表示。正方形符号用□。
7、安装标高有绝对标高和相对标高之分。
绝对标高:海拨高度以青岛市外黄海平面作为零点而确定的高度尺寸。
相对标高:选定某一参考面或参考点为零点而确定的高度尺寸。
电气位置图均采用相对标高,一般采用室外某一平面、某一层楼平面作为零点而计算高度。这个标高称为安装标高或敷设标高。
8、方位:电力照明和电信布置图等类图纸按上北下南,右东左西表示电气设备或构筑物的位置和朝向,但在许多情况下需用方位标记表示其朝向。
风向频率标记:表示设备安装地区性一年四季风向情况,在电气布置图上往往还标有风向频率标记。它根据此地区多年平均统计的各个方向吹风次数的百分数,按一定比例绘制而成的。
9、建筑物定位轴线:凡承重墙、柱、梁等主要承重构件的位置所画的轴线。
定位轴线编号的基本原则:在水平方向,从左至右用顺序的阿拉伯数字;垂直方向,用拉丁字母由下向上编写;数字和字母用点划线引出。
十、简图的布局方法
1、机械制图与简图布局方法上的区别:机械图必须严格按机件的位置进行布局,而简图的布局则可根据具体情况灵活进行。
2、图线的布置:表示导线、信号通路、连接线等的图线一般应为直线,即横平竖直,尽可能减少交叉和弯折。
⑴、水平布置:将设备和元件按行布置,使得其连接线一般成水平布置。
⑵、垂直布置:将设备或元件按列排列,连接线成垂直布置。
⑶、交叉布置:将相应的元件连接成对称的布局。
3、电路或元件的布局
⑴、功能布局法:简图中元件符号的布置,只考虑便于看出他们所表示的元件功能关系,而不考虑实际位置的一种布局方法。在此布局中,将表示对象划分为若干功能组,按照因果关系从左到右或从上到下布置;每个功能组的元件应集中布置在一起,并尽可能按工作顺序排列。大部分电气图为功能图。布局时就遵守的原则:
①、布局顺序应是从左到右或从上到下。
②、如果信息流或能量流从右到左或从上到下,以及流向对看图都不明显时,应在连接线上画开口箭头。开口箭头不应与其他符号相邻近。
③、在闭合电路中,前向通路上的信息流方向应该是从左到右或从上到下。反馈通路的方向则相反。
④、图的引入引出线最好画在图纸边框附近。
⑵、位置布局法:指简图中元件符号的布置对应于该元件实际位置的布局方法。此咱布局可以看出元件的相对位置和导线的走向。
十一、电气图的基本表示方法
一、电路的多线表示法和单线表示法
1、多线表示法:每根连接线或导线各用一条图线表示的方法。
特点:能详细地表达各相或各线的内容,尤其在各相或各线内容不对称的情况下采用此法。
2、单线表示法:两根或两根以上的连接线或导线,只用一条线的方法。
特点:适用于三相或多线基本对称的情况。
3、混合表示法:一部分用单线,一部分用多线。
特点:兼有单线表示法简洁精炼的特点,又兼有多线表示法对描述对象精确、充分的优点,并且由于两种表示法并存,变化、灵活。
十一、电气元件的集中表示法和分开表示法
1、集中表示法:将设备或成套装置中一个项目各组成部分的图形符号在简图上绘制在一起的方法。
适用范围和特点:简单的图。各组成部分用机械连接线(虚线)互相连接起来。连接线必须为直线。
2、半集中表示法:为了使设备和装置的电路布局清晰,易于识别,将一个项目中某些部分的图形符号,在简图上分开布置,并用机械连接符号表示他们之间关系的方法。
机械连接线可以弯折、分支和交叉。
3、分开表示法:为了使设备和装置的电路布局清晰,易于识别,把一个项目中某些部分的图形符号,在简图上分开布置,并仅用项目代号表示他们之间关系的方法。
分开表示法与采用集中表示法或半集中表示法的图给出的信息量要等量。
4、三种方法的比较见图
5、项目代号的标注方法
⑴、采用集中和半集中表示法绘制的元件,其项目代号只在符号旁标注一次并与机械连接线对齐。
⑵、采用分开表示法绘制的元件,其项目代号应在项目的每一部分的符号旁标注。
⑶、项目代号的标注位置应尽量靠近图形符号的上方,尤其是项目代号的第3段(种类代号)就靠近符号的中心。
⑷、当电路水平布置时,项目代号标在符号的上方,当电路垂直布置时,项目代号标注在符号的左方。项目代号就水平书写,从上到下或从左到右。
⑸、项目代号中的端子代号就标在端子或端子位置的旁边。
⑹、对于画有围框的功能单元和结构单元,其项目代号就标注在围框的上方或左方。
⑺、大多数情况,项目代号中的高层代号可以标注在标题栏内或图纸的上方简化符号旁项目代号的标注。
十二、电气元件触点位置、工作状态和技术数据的表示方法
1、触点分两类:一类靠电磁力或人工操作的触点(接触器、电继电器、开关、按钮等);另一类为非电和非人工操作的触点(非电继电器、行程开关等的触点)。
2、触点表示:①接触器、电继电器、开关、按钮等项目的触点符号,在同一电路中,在加电和受力后,各触点符号的动作方向应取向一致,当触点具有保持、闭锁和延时功能的情况下更就如此。
②、对非电和非人工操作的触点,必须在其触点符号附近表明运行方式。用图形、操作器件符号及注释、标记和表格表示。
3、元件的工作状态的表示方法:元件、器件和设备的可动部分通常应表示在非激励或不工作的状态或位置。
⑴、继电器和接触器在非激励的状态;
⑵、断路器、负荷开关和隔离开关在断开位置;
⑶、带零位的手动控制开关在零位位置,不带零位的手动控制开关在图中规定的位置;
⑷、机械操作操作开关的工作状态与工作位置的对应关系,一般应表示在其触点符号的附近,或另附说明。
事故、备用、报警等开关应表示在设备正常使用的位置,多重开闭器件的各组成部分必须表示在相互一致的位置上,而不管电路的工作状态。
4、元件技术数据的标注方法:电气元器件的技术数据一般标在图形符号近旁。当连接线水平布置时,尽可能标在图形符号的下方,垂直布置时,则标在项目代号的下方;还可以标在方框符号或简化外形符号内。
5、注释的和标志的表示方法
⑴、注释的两种方法:直接放在所要说明的对象附近和将注释放在图中的其他位置。
⑵、如设备面板上有信息标志时,则应在有关元件的图形符号旁加上同样的标志。
十三、元件接线端子的表示方法
1、端子:在电气元件中,用以连接外部导线的导电元件。
端子分类:固定端子和可拆卸端子。
固定端子图形符号:0或·;
可拆卸端子图形符号:φ
2、以字母数字符号标志接线端子的原则和方法
⑴、单个元件的两个端点用连续的两个数字表示。单个元件的中间各端子用自然递增数序的数字表示。
⑵、相同元件组
①、在数字前冠以字母,如标志三相交流系统的字母u1、v1、w1等。
②、若不需要区别相别时,可用数字1.1、2.1、3.1标志。
⑶、同类的元件组
⑷与特定导线相连的电器接线端子的标志。见下表和图。
3、端子代号的标注方法
⑴、电阻器、继电器、模拟和数字硬件的端子代号应标在其图形符号的轮廓外面。零件的功能和注解标注在符号轮廓线内。
⑵、对用于现场连接、试验和故障查找的连接器件的每一连接点都应标注端子代号。
⑶、在画有围框的功能单元或结构单元中,端子代号必须标注在围框内,以免被误解。如下图
十四、连接线:在电气图上,各种图形符号间的相互连线。
1、导线的表示方法
2、图线的粗细:电源主电路、一次电路、主信号通路等采用粗线,与之相关的其余部分用细线。
3、连接线的分组:母线、总线、配电线束、多芯电线电缆等可视为平行连接线。对多条平行连接线,应按功能分组,不能近功能分组的,可以任意分组,每组不多于三条,组间距大于线间距离。
连接线标记:标记一般置于连接线上方,也可置于连接线的中断处,必要时,还可在连接线上标出信号特性的信息。
4、导线连接点的表示方法
⑴、t形连接点可加实心圆点(·);
⑵、对+形连接点可加实心圆点(·);
⑶、对交叉而是不连接的两条连接线,在交叉处不能加实心加圆点,并应避免在交叉处改变方向,也应避免穿过其他连接线的连接点。
十五、连接线的连续表示法和中断表示法
1、用单线表示的连接线的连续表示法
2、连接线的中断表示方法
⑴、穿越图面的连接线较长或穿越稠密区域时,允许将连接线中断,在中断处加相应的标记。
⑵、去向相同的线组可用中断线表示,并在中断处的两端分别加注适当的标记。
⑶、一条图线需要连接到另外的图上去,则必须用中断线表示
⑷、用符号标记表示连接线的中断。
十六、导线的识别标记及其标注方法
1、导线的识别标记:标在导线或线束两端,必要时标在其全长的可见部位(或标在图线上),以识别导线或线束的标记。
2、主标记:只标记导线或线束的特征,而不考虑其电气功能的标记系统。主标记分从属标记、独立标记和组合标记三种。
3、从属标记:以导线所连接的端子的标记或线束所连接的设备的标记为依据的导线或线束的标记系统。从属标记分从属本端标记、从属远端标记、从属两端标记三种。⑴、从属本端标记:导线或线束终端的标记与其所连接的端子或设备部件的标记系统。
⑵、从属远端标记:导线或线束终端的标记与远端所连接的端子或设备的部件相同的标记系统。
⑶、从属两端标记:导线或线束每一端都标出与本端连接的端子标记与远端连接的疯子的标记或两端设备部件的标记系统。
中断线从属标记示例
4、独立标记:与导线所连接的端子的标记或线束所连接的设备的标记无关的导线或线束的标记系统。两导线分别标记1和2,与两端的端子标记无关,此种标记方式只用于连续线方式表示的电气接线图中。
5、组合标记:从属标记和独立标记一起使用的标记系统。从属本端标记和独立标记一起使用的组合标记,两根导线分别标记为a1-1-ba\a3-2-bd。
6、补充标记:它一般用作主标记的补充,并且以每一导线或线束的电气功能为依据。补充标记通常用字母或特定符号表示,为避免混淆,补充标记和主标记用符号将其分开。
基本电气图
电气系统图和框图
十七、系统图和框图的基本特征与用途
1、系统图和框图:用符号或带注释的框,概略表示系统或分系统的基本组成、相互关系及主要特征的一种简图。
2、系统图与框图的共同点:都是用符号或带注释的框来表示。
区别:系统图通常用于表示系统或成套装置,而框图通常用于表示分系统或设备;系统图若标注项目代号,一般为高层代号,框图若标注项目代号,一般为种类代号。
3、电气系统图和框图的作用:
⑴、作为进一步编制详细技术文件的依据。
⑵、供操作和维修时参考。
⑶、供有关部门了解设计对象的整体方案、简要工作原理和主要组成的概况。
十八、系统图和框图绘制的基本原则和方法
1、图形符号的运用
⑴、采用方框符号:方框符号表示元件、设备等的组合及其功能,既不给出元件、设备细节,也不考虑所有连接的一种简单的图形符号。
⑵、采用带注释的框:系统图和框图中的框可能为一系统、分系统、成套装置或功能单元,用带注释的框来表示对象。框的的形式有实线框和点划线框,点划线框包含的容量大,见图。
2、层次划分:较高层次的系统图和框图,可反映对象的概况;较低层次的系统图和框图,可将对象表达得较为详细。
3、项目代号的标注方法
⑴、在系统图和框图上,各个框就标注项目代号。
⑵较高层次的系统图上标注高层代号;较低层次的框图上,标注种类代号。
⑶、由于系统图和框图不具体表示项目的实际连接线和安装位置,所以一般不标注端子代号和位置代号。
⑷、项目代号标注在各框的上方或左上方。
4、连接线的表示方法
⑴、连接方法:当采用带点划线框绘制时,其连接线接到该框内图形符号上,当采用方框符号或带注释的实线框时,则连接线接到框的轮廓线上。
⑵、连接线型式:电线连接线——细实线
电源电路和主信号电路——粗实线
机械连接线——虚线
⑶、信号流向:系统图和框图的布局,就清晰并利于识别过程和信息的流向。控制信号流向与过程流向垂直绘制,在连线上用开口箭头表示电信号流向,实心箭头表示非电过程和信息的流向。
⑷、连接线上有关内容的标注:在系统图和框图上,根据需要加注各种形式的注释和说明。
电路图
十九、电路图的基本特征和主要用途
1、电路图:用图形符号并按工作顺序排列,详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成的连接关系,而不考虑其实际位置的简图。
2、图例
此电路图说明压缩机、m1和风机电动机m2供电、控制及互相联锁的电路构成和工作原理。此图有如下特点:
⑴、按供电电源和功能划分两部分:主电路按能量流(即电流)流向绘制,表示了电能经熔断器、接触器至电动机的供电关系;辅助电路按动作顺序,即功能关系绘制。
⑵、主电路采用垂直布置,辅助电路采用水平布置。
⑶、附表给出了各元件及有关的技术参数。
4、此图用途
⑴、供详细表达和理解设计对象(电路、设备或装置)的作用原理、分析和计算电路特性之用。
⑵、作为编制接线图的依据。
⑶、为测试和寻找故障提供信息。
1应用范围
本标准规定了水中化学需氧量的测定方法。
本标准适用于各种类型的含cod值大于30mg/l的水样,对未经稀释的水样的测定上限为700 mg/l。超过水样稀释测定。
本标准不适用于含氯化物浓度大于1000 mg/l(稀释后)的含盐水。
2定义
在一定条件下,经重铬酸钾氧化处理时,水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的重铬酸钾盐相对应的氧的质量浓度。
3原理
在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液,并在强酸介质下以银盐作催化剂,经沸腾回流后,以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾有西欧爱好的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。
在酸性重铬酸钾条件下,芳烃及吡啶难以被氧化,其氧化率较低。在硫酸因催化作用下,直链脂肪族化合物可有效地被氧化。
4试剂
除非另有说明,实验时所用试剂均为符合国家标准的分析纯试剂,试验用水均为蒸馏水或同等纯度的水。
4.1硫酸银(ag2so4),化学纯。
4.2硫酸汞(hg so4),化学纯。
4.3硫酸(h2so4),ρ=1.84g/ml。
4.4硫酸银-硫酸试剂:向1l硫酸(4.3)中加入10g硫酸银(4.1),放置1~2天使之溶解,并混匀,使用前小心摇动。
4.5重铬酸钾标准溶液:
4.5.1浓度为c(1/6k2cr2o7)=0.250mol/l的重铬酸钾标准溶液:将12.258g在105℃干燥2h后的重铬酸钾溶于水中,稀释至1000ml。
4.5.2浓度为c(1/6k2cr2o7)=0.0250mol/l的重铬酸钾标准溶液:将4.5.1条的溶液稀释10倍而成。
4.6硫酸亚铁铵标准滴定溶液
4.6.1浓度为c〔(nh4)2fe(so4)2·6h2o〕≈0.10mol/l的硫酸亚铁铵标准滴定溶液:溶解39g硫酸亚铁铵〔(nh4)2fe(so4)2·6h2o〕于水中,加入20ml硫酸(4.3),待其溶液冷却后稀释至1000ml。
4.6.2每日临用前,必须用重铬酸钾标准溶液(4.5.1)准确标定此溶液(4.6.1)的浓度。
取10.00 ml重铬酸钾标准溶液(4.5.1)置于锥形瓶中,用水稀释至约100ml,加入30 ml硫酸(4.3),混匀,冷却后,加3滴(约0.15m l)试亚铁灵指示剂(4.7),用硫酸亚铁铵(4.6.1)滴定溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色,即为终点。记录下硫酸亚铁铵的消耗量(ml)。
4.6.3硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度的计算:
10.00*0.2502.50
c〔(nh4)2fe(so4)2·6h2o〕=
vv
式中:v——滴定时消耗硫酸亚铁铵溶液的毫升数。
4.6.4浓度为c〔(nh4)2fe(so4)2·6h2o〕≈0.010mol/l的硫酸亚铁铵标准滴定溶液:将4.6.1条的溶液稀释10倍,用重铬酸钾标准溶液(4.5.2)标定,其滴定步骤及浓度计算分别与4.6.2及4.6.3类同。
4.7邻苯二甲酸氢钾标准溶液,c(kcr6h5o4)=2.0824m mol/l:称取105℃时干燥2h的邻苯二甲酸氢钾(hoocc6h4cook)0.4251g溶于水,并稀释至1000ml,混匀。以重铬酸钾为氧化剂,将邻苯二甲酸氢钾完全氧化的cod值为1.176g氧/克(指1g邻苯二甲酸氢钾耗氧1.176g)故该标准溶液的理论cod值为500mg/l。
4.81,10-菲绕啉(1,10-phenathroline monohy drate)指示剂溶液:溶解0.7g七水合硫酸亚铁(feso4·7h2o)于50ml的水中,加入1.5g1,10-菲绕啉,搅动至溶解,加水稀释至100ml。
4.9防爆沸玻璃珠。
5仪器
常用实验室仪器和下列仪器。
5.1回流装置:带有24号标准磨口的250ml锥形瓶的全玻璃回流装置。回流冷凝管长度为300~500mm。若取样量在30ml以上,可采用带500ml锥形瓶的全玻璃回流装置。(3泡玻璃毛刺回流管,加上上部分球形回流管内冷却水和机内风机的双重作用,确保了样品的回流冷却)
5.2加热装置。(yhcod-100型cod自动消解回流仪)
5.325ml或50ml酸式滴定管。
6采样和样品
6.1采样
水样要采集于玻璃瓶中,应尽快分析。如不能立即分析时,应加入硫酸(4.3)至ph<2,置4℃下保存。但保存时间不多于5天。采集水样的体积不得少于100ml。
6.2试料的准备
将试样充分摇匀,取出20.0ml作为试料。
7步骤
7.1对于cod值小于50mg/l的水样,应采用低浓度的重铬酸钾标准溶液(4.5.2)氧化,加热回流以后,采用低浓度的硫酸亚铁铵标准溶液(4.6.4)回滴。
7.2该方法对未经稀释的水样其测定上限为700mg/l,超过此限时必须经稀释后测定。
7.3对于污染严重的水样,可选取所需体积1/10的试料和1/10的试剂,放入10*150 mm硬质玻璃管中,摇匀后,用酒精灯加热至沸数分钟,观察溶液是否变成蓝绿色。如呈蓝绿色,应再适当少取试料,重复以上试验,直至溶液不变蓝绿色为止。从而确定待测水样适当的稀释倍数。
7.4取试料(6.2)于锥形瓶中,或取适量试料加水至20.0ml。
7.5空白试验:按相同步骤以20.0ml代替试料进行空白试验,其余试剂和试料测定(7.8)相同,记录下空白滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数v1。
7.6校核试验:按测定试料(7.8)提供的方法分析20.0m l邻苯二甲酸氢钾标准溶液(4.7)的cod值,用以检验操作技术及试剂纯度。
该溶液的理论cod值为500mg/l,如果校核试验的结果大于该值的96%,即可认为实验步骤基本上是适宜的,否则,必须寻找失败的原因,重复实验,使之达到要求。
7.7去干扰试验:无机还原性物质如亚硝酸盐、硫化物及二价铁盐将使结果增加,将其须氧量作为水样cod值的一部分是可以接受的。
该实验的主要干扰物为氯化物,可加入硫酸汞(4.2)部分地除去,经回流后,氯离子可与硫酸汞结合成可溶性的氯汞络合物。
当氯离子含量超过1000mg/l时,cod的最低允许值为250mg/l,低于此值结果的准确度就不可靠。
7.8水样的测定:于试料(7.4)中加入10.0ml重铬酸钾标准溶液(4.5.1)和几颗防爆沸玻璃珠(4.9),摇匀。
将锥形瓶接到回流装置(5.1)冷凝管下端,接通冷凝水。从冷凝管上端缓慢加入30ml硫酸银-硫酸试剂4.4),以防止低沸点有机物的逸出,不断旋动锥形瓶使之混合均匀。自溶液开始沸腾起回流两小时。
冷却后,用20~30ml水自冷凝管上端冲洗冷凝管后,取下锥形瓶,再用水稀释至140ml左右。
溶液冷却至室温后,加入3滴1,10-菲绕啉指示剂溶液(4.8),用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.6)滴定,溶液的颜色有黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点。记下硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数v2。
7.9在特殊情况下,需要测定的试料在10.0ml到50.0ml之间,试剂的体积或重量按表1作相应的调整。
表1 不同取样量采用的试剂用量
样品量
ml
0.250nk2cr2o7
ml
ag2so4-h2so4
ml
hgso4
g
(nh4)2fe(so4)2
·6h2o
mol/l
滴定前体积
ml
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
15
30
45
60
75
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
70
140
210
200
350
8结果的表示
8.1计算方法
以mg/l计的水样化学需氧量,计算公式如下:
c(v1-v2)*8000
cod(mg/l)=
v0
式中:c——硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.6)的浓度,mol/l;
v1——空白试验(7.4)所消耗的消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,ml;
v2——试料试验(7.8)所消耗的消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,ml;
v0——试料的体积,ml;
8000——1/4 o2的摩尔质量以mg/l为单位换算值。
测定结果一般保留三位有效数字,对cod值小的水样(7.1),当计算出cod值小于10mg/l时,应表示为“cod<10mg/l”。
8.2精密度
8.2.1标准溶液测定的精密度
40个不同的实验室测定cod值为500mg/l的邻苯二甲酸氢钾(4.7)标准溶液,其标准偏差为20mg/l,相对标准偏差为4.0%。
8.2.2工业废水测定的精密度(见表2)
表2 工业废水cod测定的精密度
工业废水类型参加验证的实验室个数cod均值,mg/l实验室内相对标准偏差,%实验室间相对标准偏差,%实验室间总相对标准偏差,%
有机废水
石化废水
染料废水
印染废水
制药废水
皮革废水
5
8
6
8
6
9
70.1
398
603
284
517
691
3.0
1.8
0.7
1.3
0.9
1.5
8.0
3.8
2.3
1.8
3.2
3.0
8.5
4.2
2.4
2.3
3.3
3.4
简介:为了促进电气专业从业人士有关于设计、施工中遇到的容量、电流等问题的探讨,特将一些常用的计算规则、经验口诀整理后提供给大家,希望大家踊跃探讨,共同提高.
关键字:常用经验公式
为了促进电气专业从业人士有关于设计、施工中遇到的容量、电流等问题的探讨,特将一些常用的计算规则、经验口诀整理后提供给大家,希望大家踊跃探讨,共同提高:
一、用电设备电流估算:当知道用电设备的功率时可以估算它的额定电流:
三相电动机的额定电流按照电机功率的2倍算,即每千瓦乘以2就是额定电流的电流量,譬如一个三相电机的额定功率为10千瓦,则额定电流为20 安培。这种估算方式对三相鼠笼式异步电动机尤其是四级最为接近,对于其它类型的电动机也可以
单相220v电动机每千瓦电流按8a计算
三相380v电焊机每千瓦电流按2.7a算(带电动机式直流电焊机应按每千瓦2a算)
单相220v电焊机每千瓦按4.5a算
单相白炽灯、碘钨灯每千瓦电流按4.5a算
注意:工地上常用的镝灯为380v电源(只有两根相线,一根地线),电流每千瓦按照2.7a算
二、不同电压等级的三相电动机额定电流计算
口诀:容量除以千伏数,商乘系数点七六。
说明:
(1)口诀适用于任何电压等级的三相电动机额定电流计算。由公式及口诀均可说明容量相同的电压等级不同的电动机的额定电流是不相同的,即电压千伏数不一样,去除以相同的容量,所得“商数”显然不相同,不相同的商数去乘相同的系数0.76,所得的电流值也不相同。若把以上口诀叫做通用口诀,则可推导出计算220、380、660、3.6kv电压等级电动机的额定电流专用计算口诀,用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时,容量千瓦与电流安培关系直接倍数化,省去了容量除以千伏数,商数再乘系数0.76。
三相二百二电机,千瓦三点五安培。
常用三百八电机,一个千瓦两安培。
低压六百六电机,千瓦一点二安培。
高压三千伏电机,四个千瓦一安培。
高压六千伏电机,八个千瓦一安培。
2)口诀使用时,容量单位为kw,电压单位为kv,电流单位为a,此点一定要注意。
(3)口诀中系数0.76是考虑电动机功率因数和效率等计算而得的综合值。功率因数为0.85,效率不0.9,此两个数值比较适用于几十千瓦以上的电动机,对常用的10kw以下电动机则显得大些。这就得使用口诀c计算出的电动机额定电流与电动机铭牌上标注的数值有误差,此误差对10kw以下电动机按额定电流先开关、接触器、导线等影响很小。
(4)运用口诀计算技巧。用口诀计算常用380v电动机额定电流时,先用电动机配接电源电压0.38kv数去除0.76、商数2去乘容量(kw)数。若遇容量较大的6kv电动机,容量kw数又恰是6kv数的倍数,则容量除以千伏数,商数乘以0.76系数。
(5)误差。由口诀 中系数0.76是取电动机功率因数为0.85、效率为0.9而算得,这样计算不同功率因数、效率的电动机额定电流就存在误差。由口诀c 推导出的5个专用口诀,容量(kw)与电流(a)的倍数,则是各电压等级(kv)数除去0.76系数的商。专用口诀简便易心算,但应注意其误差会增大。一般千瓦数较大的,算得的电流比铭牌上的略大些;而千瓦数较小的,算得的电流则比铭牌上的略小些。对此,在计算电流时,当电流达十多安或几十安时,则不必算到小数点以后。可以四舍而五不入,只取整数,这样既简单又不影响实用。对于较小的电流也只要算到一位小数即可。
三、测知电流求容量
测知无铭牌电动机的空载电流,估算其额定容量
口诀:
无牌电机的容量,测得空载电流值,
乘十除以八求算,近靠等级千瓦数。
说明:口诀是对无铭牌的三相异步电动机,不知其容量千瓦数是多少,可按通过测量电动机空载电流值,估算电动机容量千瓦数的方法。
四、已知变压器容量,求其各电压等级侧额定电流
口诀:
容量除以电压值,其商乘六除以十。
说明:适用于任何电压等级。
在日常工作中,有些电工只涉及一两种电压等级的变压器额定电流的计算。将以上口诀简化,则可推导出计算各电压等级侧额定电流的口诀:
容量系数相乘求。
五、已知变压器容量,速算其一、二次保护熔断体(俗称保险丝)的电流值
口诀:
配变高压熔断体,容量电压相比求。
配变低压熔断体,容量乘9除以5。
说明:
正确选用熔断体对变压器的安全运行关系极大。当仅用熔断器作变压器高、低压侧保护时,熔体的正确选用更为重要。这是电工经常碰到和要解决的问题。
六、测知电力变压器二次侧电流,求算其所载负荷容量
口诀:
已知配变二次压,测得电流求千瓦。
电压等级四百伏,一安零点六千瓦。
电压等级三千伏,一安四点五千瓦。
电压等级六千伏,一安整数九千瓦。
电压等级十千伏,一安一十五千瓦。
电压等级三万五,一安五十五千瓦。
说明:
电工在日常工作中,常会遇到上级部门,管理人员等问及电力变压器运行情况,负荷是多少?电工本人也常常需知道变压器的负荷是多少。负荷电流易得知,直接看配电装置上设置的电流表,或用相应的钳型电流表测知,可负荷功率是多少,不能直接看到和测知。这就需靠本口诀求算,否则用常规公式来计算,既复杂又费时间。
七、测知白炽灯照明线路电流,求算其负荷容量
照明电压二百二,一安二百二十瓦。
说明:工矿企业的照明,多采用220v的白炽灯。照明供电线路指从配电盘向各个照明配电箱的线路,照明供电干线一般为三相四线,负荷为4kw以下时可用单相。照明配电线路指从照明配电箱接至照明器或插座等照明设施的线路。不论供电还是配电线路,只要用钳型电流表测得某相线电流值,然后乘以220系数,积数就是该相线所载负荷容量。测电流求容量数,可帮助电工迅速调整照明干线三相负荷容量不平衡问题,可帮助电工分析配电箱内保护熔体经常熔断的原因,配电导线发热的原因等等。
八、已知380v三相电动机容量,求其过载保护热继电器元件额定电流和整定电流
口诀:
电机过载的保护,热继电器热元件;
号流容量两倍半,两倍千瓦数整定。
说明:
(1)容易过负荷的电动机,由于起动或自起动条件严重而可能起动失败,或需要限制起动时间的,应装设过载保护。长时间运行无人监视的电动机或3kw及以上的电动机,也宜装设过载保护。过载保护装置一般采用热继电器或断路器的延时过电流脱扣器。目前我国生产的热继电器适用于轻载起动,长时期工作或间断长期工作的电动机过载保护。
(2)热继电器过载保护装置,结构原理均很简单,可选调热元件却很微妙,若等级选大了就得调至低限,常造成电动机偷停,影响生产,增加了维修工作。若等级选小了,只能向高限调,往往电动机过载时不动作,甚至烧毁电机。(3)正确算选380v三相电动机的过载保护热继电器,尚需弄清同一系列型号的热继电器可装用不同额定电流的热元件。热元件整定电流按“两倍千瓦数整定”;热元件额定电流按“号流容量两倍半”算选;热 继电器的型号规格,即其额定电流值应大于等于热元件额定电流值。
九、测知无铭牌380v单相焊接变压器的空载电流,求算基额定容量
口诀:
三百八焊机容量,空载电流乘以五。
单相交流焊接变压器实际上是一种特殊用途的降压变压器,与普通变压器相比,其基本工作原理大致相同。为满足焊接工艺的要求,焊接变压器在短路状态下工作,要求在焊接时具有一定的引弧电压。当焊接电流增大时,输出电压急剧下降,当电压降到零时(即二次侧短路),二次侧电流也不致过大等等,即焊接变压器具有陡降的外特性,焊接变压器的陡降外特性是靠电抗线圈产生的压降而获得的。空载时,由于无焊接电流通过,电抗线圈不产生压降,此时空载电压等于二次电压,也就是说焊接变压器空载时与普通变压器空载时相同。变压器的空载电流一般约为额定电流的6%~8%(国家规定空载电流不应大于额定电流的10%)。这就是口诀和公式的理论依据。
十、导线载流量的计算口诀(1)
导线的载流量与导线截面有关,也与导线的材料、型号、敷设方法以及环境温度等有关,影响的因素较多,计算也较复杂。各种导线的载流量通常可以从手册中查找。但利用口诀再配合一些简单的心算,便可直接算出,不必查表。
1. 口诀 铝芯绝缘线载流量与截面的倍数关系
10下五,100上二,
25、35,四、三界,.
70、95,两倍半。
穿管、温度,八、九折。
裸线加一半。
铜线升级算。
说明 口诀对各种截面的载流量(安)不是直接指出的,而是用截面乘上一定的倍数来表示。为此将我国常用导线标称截面(平方毫米)排列如下:
1、1.5、 2.5、 4、 6、 10、 16、 25、 35、 50、 70、 95、 120、 150、 185……
(1)第一句口诀指出铝芯绝缘线载流量(安)、可按截面的倍数来计算。口诀中的阿拉伯数码表示导线截面(平方毫米),汉字数字表示倍数。把口诀的截面与倍数关系排列起来如下:
1~10 16、25 35、50 70、95 120以上
﹀ ﹀ ﹀ ﹀ ﹀
五倍 四倍 三倍 二倍半 二倍
现在再和口诀对照就更清楚了,口诀“10下五”是指截面在10以下,载流量都是截面数值的五倍。“100上二”(读百上二)是指截面100以上的载流量是截面数值的二倍。截面为25与35是四倍和三倍的分界处。这就是口诀“25、35,四三界”。而截面70、95则为二点五倍。从上面的排列可以看出:除10以下及100以上之外,中间的导线截面是每两种规格属同一种倍数。
例如铝芯绝缘线,环境温度为不大于25℃时的载流量的计算:
当截面为6平方毫米时,算得载流量为30安;
当截面为150平方毫米时,算得载流量为300安;
当截面为70平方毫米时,算得载流量为175安;
从上面的排列还可以看出:倍数随截面的增大而减小,在倍数转变的交界处,误差稍大些。比如截面25与35是四倍与三倍的分界处,25属四倍的范围,它按口诀算为100安,但按手册为97安;而35则相反,按口诀算为105安,但查表为117安。不过这对使用的影响并不大。当然,若能“胸中有数”,在选择导线截面时,25的不让它满到100安,35的则可略为超过105安便更准确了。同样,2.5平方毫米的导线位置在五倍的始端,实际便不止五倍(最大可达到20安以上),不过为了减少导线内的电能损耗,通常电流都不用到这么大,手册中一般只标12安。
(2)后面三句口诀便是对条件改变的处理。“穿管、温度,八、九折”是指:若是穿管敷设(包括槽板等敷设、即导线加有保护套层,不明露的),计算后,再打八折;若环境温度超过25℃,计算后再打九折,若既穿管敷设,温度又超过25℃,则打八折后再打九折,或简单按一次打七折计算。
关于环境温度,按规定是指夏天最热月的平均最高温度。实际上,温度是变动的,一般情况下,它影响导线载流并不很大。因此,只对某些温车间或较热地区超过25℃较多时,才考虑打折扣。
例如对铝心绝缘线在不同条件下载流量的计算:
当截面为10平方毫米穿管时,则载流量为10×5×0.8═40安;若为高温,则载流量为10×5×0.9═45安;若是穿管又高温,则载流量为10×5×0.7═35安。
(3)对于裸铝线的载流量,口诀指出“裸线加一半”即计算后再加一半。这是指同样截面裸铝线与铝芯绝缘线比较,载流量可加大一半。
例如对裸铝线载流量的计算:
当截面为16平方毫米时,则载流量为16×4×1.5═96安,若在高温下,则载流量为16×4×1.5×0.9=86.4安。
(4)对于铜导线的载流量,口诀指出“铜线升级算”,即将铜导线的的截面排列顺序提升一级,再按相应的铝线条件计算。
例如截面为35平方毫米裸铜线环境温度为25℃,载流量的计算为:按升级为50平方毫米裸铝线即得50×3×1.5=225安.
对于电缆,口诀中没有介绍。一般直接埋地的高压电缆,大体上可直接采用第一句口诀中的有关倍数计算。比如35平方毫米高压铠装铝芯电缆埋地敷设的载流量为35×3=105安。95平方毫米的约为95×2.5≈238安。
三相四线制中的零线截面,通常选为相线截面的1/2左右。当然也不得小于按机械强度要求所允许的最小截面。在单相线路中,由于零线和相线所通过的负荷电流相同,因此零线截面应与相线截面相同。
十一、导线载流量的计算口诀(2)
铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系
估算口诀:
二点五下乘以九,往上减一顺号走。
三十五乘三点五,双双成组减点五。
条件有变加折算,高温九折铜升级。
穿管根数二三四,八七六折满载流。
说明:
(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是“截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。由表5 3可以看出:倍数随截面的增大而减小。
“二点五下乘以九,往上减一顺号走”说的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。如2.5mm’导线,载流量为2.5×9=22.5(a)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
“三十五乘三点五,双双成组减点五”,说的是35mm”的导线载流量为截面数的3.5倍,即35×3.5=122.5(a)。从50mm’及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5。即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm”导线载流量是其截面积数的2.5倍,依次类推。
“条件有变加折算,高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,然后再打九折即可;当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm’铜线的载流量,可按25mm2铝线计算。
十二、电气施工验电巧用低压验电笔口诀
低压验电笔是电工常用的一种辅助安全用具。用于检查500v以下导体或各种用电设备的外壳是否带电。一支普通的低压验电笔,可随身携带,只要掌握验电笔的原理,结合熟知的电工原理,灵活运用技巧很多。
(1)判断交流电与直流电口诀
电笔判断交直流,交流明亮直流暗,
交流氖管通身亮,直流氖管亮一端。
说明:
首先告知读者一点,使用低压验电笔之前,必须在已确认的带电体上验测;在未确认验电笔正常之前,不得使用。判别交、直流电时,最好在“两电”之间作比较,这样就很明显。测交流电时氖管两端同时发亮,测直流电时氖管里只有一端极发亮。
(2)判断直流电正负极口诀:
电笔判断正负极,观察氖管要心细,
前端明亮是负极,后端明亮为正极。
说明:
氖管的前端指验电笔笔尖一端,氖管后端指手握的一端,前端明亮为负极,反之为正极。测试时要注意:电源电压为110v及以上;若人与大地绝缘,一只手摸电源任一极,另一只手持测民笔,电笔金属头触及被测电源另一极,氖管前端极发亮,所测触的电源是负极;若是氖管的后端极发亮,所测触的电源是正极,这是根据直流单向流动和电子由负极向正极流动的原理。
(3)判断直流电源有无接地,正负极接地的区别口诀
变电所直流系数,电笔触及不发亮;
若亮靠近笔尖端,正极有接地故障;
若亮靠近手指端,接地故障在负极。
说明:
发电厂和变电所的直流系数,是对地绝缘的,人站在地上,用验电笔去触及正极或负极,氖管是不应当发亮的,如果发亮,则说明直流系统有接地现象;如果发亮在靠近笔尖的一端,则是正极接地;如果发亮在靠近手指的一端,则是负极接地。
(4)判断同相与异相口诀
判断两线相同异,两手各持一支笔,
两脚与地相绝缘,两笔各触一要线,
用眼观看一支笔,不亮同相亮为异。
说明:
此项测试时,切记两脚与地必须绝缘。因为我国大部分是380/220v供电,且变压器普遍采用中性点直接接地,所以做测试时,人体与大地之间一定要绝缘,避免构成回路,以免误判断;测试时,两笔亮与不亮显示一样,故只看一支则可。
(5)判断380/220v三相三线制供电线路相线接地故障口诀
星形接法三相线,电笔触及两根亮,
剩余一根亮度弱,该相导线已接地;
若是几乎不见亮 ,金属接地的故障。
说明:
电力变压器的二次侧一般都接成y形,在中性点不接地的三相三线制系统中,用验电笔触及三根相线时,有两根比通常稍亮,而另一根上的亮度要弱一些,则表示这根亮度弱的相线有接地现象,但还不太严重;如果两根很亮,而剩余一根几乎看不见亮,则是这根相线有金属接地故障。
引言
近年来,变频调速控制技术的发展十分迅速,人们越来越多的认识到使用变频调速的优越性,大有一统电控传动系统的势头,加拿大产的acmaster-h7系列四象限变频调速控制系统主要采用变频调速技术和可编程控制技术,真正实现了变频器在位势能负载上应用的作用,并达到软起、软停和将再生电能回馈电网的目的。可取代传统的起重机调速系统,使设备运转更平稳,更安全,适用于新设备的制造和既有设备改造。
概述
起重机变频调速电控系统与主令控制器,重量测控仪、制动器、限位开关等配合适用,用于要求高调速性能的交流起重机起升和平移机构或其它物料搬运系统。
本变频调速系统可工作于50hz电网,供电电压位380v范围内,最大可控制200kw交流异步电动机制动和可逆运转与调速。
本系列变频器,调速性能优越,保护功能齐全,为起重、搬运行业提供了理想、可靠的新一代调速产品,产品符合国际、国内标准的规定与要求。
工作原理
由异步电动机的转速公式-----可知,异步电动机的调速方法可分为改变转差率s,改变极对数p和改变电动机供电频率f1三种。
变频调速就是通过改变电动机定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。要使异步电动机的供电频率可变,就必须有一套变频电源。变频调速设备就是将恒压、恒频电源转换为变压、变频的电源装置。变频器的控制方式,分为开环和闭环控制两种形式,用户可任意选择。
系统构成
本变频调速电控设备其核心部件由acmaster-h7四象限变频器和可编程及可选件电源进线开关、线路接触器、辅助开关、辅助继电器等组成。
起重机变频调速系统由主令控制器或电位器做为输入给定,通过变频器调频调速、荷重测控仪、限位开关、制动器等配合使用,来控制起重机和其它物料搬运系统中的起升和平移机构,由变频器控制异步电动机运转,实现起动、停止、制动、可逆运转与调速运行。
主要技术参数
电源频率:50hz±5%
主回路额定输入电压:380v±10%
额定输出电流:最大2×450a
控制电动机容量:最大2×200kw
控制回路电压:ac220v/ac380v
频率范围:0.01~400hz
频率精度:最高模拟输出±0.1%(25±10℃),数字式指令: ±0.01%±0.1%(25±10℃),
起动频率:0.5~60hz
调速范围:起升机构:最大达1:50;平移机构:最大达1:30
调速静差率:<3%
调速精度:起升机构±0.5%~±0.01%;平移机构±3%~±0.03%
起动力矩:150%mn/0.5hz
性能特点
控制系统采用h7四象限变频器和可编程控制技术,具有控制精度高、运行稳定、制动效果好、节能率高等特点。对传统的门、适合于桥式起重机所有电力拖动系统的控制柜配套和技术改造,使门、桥式起重机实现平稳操作,提高运行效率,改善超负荷作业,消除起制动冲击,减少电气维护,降低电能消耗,提高功率因数延长使用寿命等均可取得良好实效。同时该系统还具有过电流、过电压、欠电压和输入缺相保护,以及变频器超温、超载、超速、回馈制动单元过热、故障保护、电动机故障保护等,具有如下显著特点:
1、调速范围宽,可实现多种速度选择;
2、软启动、软停止的功能降低了机械传动冲击,可明显改善钢结构的承载性能,延长了起重机的使用寿命;
3、高集成度组件及高可靠性低压电器,有效解决原电气系统接线复杂问题,不仅降低了系统故障率,而且易维护;
4、电动机在零速时,能全力矩输出,即使制动器松动或失灵时,也不会出现重物下滑,确保系统安全可靠;
5、具有快速的动态响应,不会出现溜钩并真正实现“零速交叉”功能;
6、专用负荷重量测控仪并配以相应软件,起升速度可随负荷重量变化自切换,实现“轻载快速,重载慢速”的作业要求;
7、系统所用变频器,具有自动节能操作模式,能较大提高系统的功率因数和整机工作效率,再生电能自动回馈电网,节能效果显著,平均节电率可达20%以上;
8、具有全中文面板监控系统,通过面板进行系统故障自检和处理功能,方便技术人员和操作人员的维护与现场监控,并大幅度减少维修时间及费用;
9、采用变频调速系统后,可完全杜绝操作人员违章操作;
10、具有多重接口,能方便实现远距离和电子网络控制及监测。
使用效果
起重机变频调速控制系统经过国内多家行业的应用,具有:
1、起升机构低速时起动力矩大,工作电流稳定,电动机温度正常,起升及大小车运行机构工作平稳,无冲击,系统故障诊断功能完善;
2、起升、运行制动器在低速时方抱闸,因而可大大延长制动器的使用寿命;
4、系统具备吊钩安全监视,可确保在下放过程中的安全和容易进行货物对位;
5、系统随时对整机机械制动器的状态,进行监控并预告,确保安全可靠;
6、由于系统采用荷重测控仪及相关软件的处理,对有两套起升机构(主、副)的起重机,可以合为一套机构,即可满足作业要求,因而降低了整机制造成本。
应用产品:
三进三出30kva ups系统 2套
小功率ups 21套
三相输出30kva并机系统主要用于保护电厂dcs控制室,21套中小功率ups产品分散保护dcs系统的各种工控设备。

一、引言
随着包装行业的迅猛发展,瓦楞纸板生产线的生产效率逐年提高,主要体现在瓦楞纸板生产线后端的电脑横切机速度的大幅提高。电脑横切机的控制部分需满足精准的裁切长度的同时还要满足很高的裁切速度。其难点在于纸板处于高速运动状态,切刀的动态控制需极高的运算速度和极高的跟踪性能。变频器的控制无法达到高的裁切速度(40m/min—80m/min),裁切误差也随速度的提高而越来越大,plc对脉冲的反馈速度也无法满足裁切精度的要求。运动控制卡加进口伺服系统的控制方式是完全可以满足精度和速度的双向要求,速度可达到200m/min—300m/min,还是有价格昂贵,供货时间长等不足之处。本文着重介绍的将运动控制卡集成在伺服驱动器之内的vec品牌伺服驱动器在横切系统中的应用。
二、系统组成
下图为电脑螺旋刀横切机控制简图。此系统实现旋转式同步动态裁切,上下两组裁切轮刀同时被伺服马达带动,各依箭头所示方向相对旋转。轮刀之上的刀刃必须作精密的调整,当上轮刀之刀刃旋转至正下方时,下刀刃恰好转至正上方,才能执行正确的裁切。每次裁切刀轮旋转一圈,便自动将材料切断一次;马达只要在相同方向连续运转,轮刀便能连续裁切。

系统组成及其功能介绍:
1、旋转式同步飞剪控制驱动系统(vec-vbr):
接受plc及hmi输入的运转命令及长度设定
侦测量测轮编码器传回之脉冲,得知进料速度及进料长度。
控制伺服马达之运转速度及同步定位动作
2、人机界面(hmi):
接受设定资料及显示运转状态
3、plc:
处理基本之接口、互锁、连动信号
4、永磁同步伺服马达 或 感应式伺服马达:
将马达动力传送至上下裁切刀轮
5、轮刀:
上下镜射、各带刀刃的一组回转机构
6、送料检测编码器:
直接紧密的接触待切材料,靠材料之横移而带动编码器产生脉冲信号
三、工作原理
电脑横切机切纸板时,切刀运行的速度曲线因裁切长度的不同而不同,大体分三种情况:裁切长度大于两倍切刀圆周长、裁切长度大于切刀圆周长且小于两倍切刀圆周长、裁切长度小于切刀圆周长。
第一种情况:裁切长度大于两倍切刀圆周长

图2: 裁切长度大于两倍切刀圆周长的运转曲线
如果裁切长度大于两倍切刀圆周长,运行速度曲线如图2所示;整个裁切循环从第一个裁切点开始到第二个裁切点结束,重点分段说明如下:
1. vec-vbr控制系统随时监控进料长度与进料速度并控制伺服马达带动裁切刀轮,掌握正确的裁刀速度曲线。
2. 从第一个裁切点开始 (裁刀方位角等于180度),当时仍然在同步区域内,因此裁刀速度必须与进料速度维持同步运转。
3. 当裁切刀」离开同步区域后,裁刀速度曲线经过控制系统精确的计算、控制,在降低到零速的同时,裁刀方位角也必须刚好等于0度。
4. 当进料长度累计到适当长度时,裁切刀轮开始朝进料速度目标加速;而且裁刀速度曲线经过控制系统精确的计算、控制,务求在裁刀速度上升到与进料速度同步的同时,裁切刀轮也恰好进入同步区域。
6. 进入同步区域之后,裁刀速度必须随时与进料速度维持同步运转,直到第二个裁切点出现,乃完成一次裁切循环。

图3: 裁切长度大于切刀圆周长且小于两倍切刀圆周长的运转曲线
如果裁切长度大于切刀圆周长且小于两倍切刀圆周长,则运行速度曲线如图3所示。基本运行速度曲线类似图2。差异如下:
1. 在整个裁切循环中,当裁切刀轮离开同步区域后,裁刀速度虽然也会下降,但不会降速至零速停止,不存在零速区域。
2. 经过vec-vbr控制系统精确的计算、控制,在裁刀速度降低到一定值之后,立刻开始再加速;务求在裁刀速度上升到与进料速度同步的同时,裁切刀轮也恰好进入同步区域;并维持同步直到第二个裁切点出现,乃完成一次裁切循环。
3. 裁切长度越趋近切刀圆周长,则速度下降越少;当裁切长度等于切刀圆周长时,裁刀速度在整个裁切循环中都维持与进料速度完全同步

图4: 裁切长度小于切刀圆周长的运转曲线
如果裁切长度小于切刀圆周长,则运行速度曲线如图4所示;基本运行速度曲线类似图3。差异如下:
1. 在整个裁切循环中,当裁切刀轮离开同步区域后,裁刀速度不降速,反而开始加速。
2. 经过vec-vbr控制系统精确的计算、控制,在裁刀速度上升到一定值之后,立刻开始减速;务求在裁刀速度下降到与进料速度同步的同时,裁切刀轮也恰好进入同步区域;并维持同步直到第二个裁切点出现,乃完成一次裁切循环。
3. 裁切长度越小,则裁刀速度上升越高,将造成马达剧烈的加减速。
四、器件选型的注意事项
vec-vbr轮切系统基本架构中所需的主要组件是:
1.同步伺服或感应伺服电机
必须依据系统扭力的需要,包括伺服电机、机械系统自身的惯量、效率、摩擦损耗等因素来选定适当的形式及功率。
一般选择电机时需注意:
1)低惯量惯量愈低愈好,否则会损耗许多扭力去克服自身的惯量。
2)适当的额定转速及减速比
选定电机规格时应配合减速机构一起考虑,最佳的匹配是当电机运行于最高转速时, 即是机台切刀的最高合理运转速度(考虑机械的承受力,及实际应用上的要求)。尤其是当选用的是感应式异步电机加装编码器的方式搭配时,更是要考虑适当的减速比及电机的转速配置。因为一般的异步电机的扭力输出效率最大的区间是在额定转速区附近,在较低的转速区扭力输出效率相对较差;所以若选择1500rpm的电机,实际上仅运转于约500~600rpm的速度区间,那么就必须改变减速比,使电机运转于1100~1400rpm,或改用750rpm的电机来使用,如此才能发挥电机应有的扭力输出效率。
3) 若能采用标准伺服电机则将比使用一般感应式异步电机有更好的效果。
2.vec-vbr驱动器
必须依据系统可能的最大扭力需要和选定的伺服电机最大额定电流来选定。驱动器必须有回升放电功能,可以外接放电电阻(内含放电回路的机型)或外加煞车制动器再接放电电阻(无放电回路的机型);详细内容请咨询本公司技术服务咨询人员。
3.主线速度测量编码器
依据精度要求及机械参数来选定。编码器的选定规格需注意:
1)工作电压5v
2)输出部分是线驱动(line drive),差动式信号,增量型。
3)有a,/a,b,/b的信号。
4) 配合测量轮的外径及减速比,测量精度需能合乎裁切精度的要求。
若采用1024ppr的编码器,配合圆周为400mm的测量轮,如果减速比是1,其测量精度是400/1024*2=0.78mm,可应用于±1mm精度要求的测量,但不适用于±0.8mm以下精度要求的测量。要提高测量精度,则必须提高编码器精度,或增加减速比,以提高单位长度中的脉波输出量。
4.人机界面
可规划适合的操作画面,以便于资料输入,动作切换,系统监视。
5.切点近接开关
切点近接开关信号的精确度直接影响裁切的精度。切点信号必须能有精确的重复性和稳定性,其重点在于能确保在高速运转中,精确的重复标示出切刀切断时的角度位置;信号输出的延迟时间、感应位置的误差量,都会造成控制上的误差。
选择的考虑点:
1)工作电压24v。
2)输出信号电压24v。
3)切断信号必须是脉冲式的信号。
4)输出迟延时间愈小愈好。
如果延迟时间小于3usec,表示最大可能的误差在进料线速度为100米/分时为:
100,000mm/60,000,000us*3us*2=0.01mm
5)感应位置的重复性愈精准愈好。
6)感应角度愈窄愈好。
7)若要更高的精度,则必须采用编码器的z点信号取代一般的近接型开关。
五、结束语
上述电脑螺旋刀横切系统切纸速度可达200m/min切纸速度控制在0.5mm.。全自动高速螺旋刀横切系统高效率、高精度、高可靠性;可选择定长横切、色标跟踪横切,可自动换单、选择换单。大大提高了生产效率。
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